负向构造带内部远源次生气藏富集规律探讨——以川西坳陷德阳向斜侏罗系蓬莱镇组为例<br/>

负向构造带内部远源次生气藏富集规律探讨——以川西坳陷德阳向斜侏罗系蓬莱镇组为例

2013-08-07佟恺林

物探化探计算技术 2013年3期

佟恺林，李瑞，赵爽

（1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都理工大学，成都 610059；2.中国石化西南分公司勘探开发研究院，德阳 618000）

0 前言

早期勘探多以构造圈闭，正向构造高部位岩性勘探为主，对于负向构造带上坳陷内部隐蔽相岩性油气藏研究较少［1］。近年来，随着负向构造带内岩性油气勘探取得巨大突破，坳陷内部隐蔽相油气藏勘探逐渐被重视，其具有的巨大油气资源，已成为常规油气勘探的重要补充和未来油气勘探的接替［2］。坳陷内德阳向斜是川西中浅层油气勘探大会战的主战场，前期钻井证实，其隐蔽性岩性气藏规模大，成藏丰度高，油气资源量可观。但由于其缺乏构造，向斜内部源岩断层欠缺，油气成藏运移距离远，通道复杂多样，使得成藏规律研究以及富集区带预测难度较大［4］。作者通过对川西坳陷德阳向斜蓬莱镇组成藏规律研究，建立起负向构造带成藏富集规律，并利用该成果在坳陷内的广汉、金堂等勘探新区部署了广金6、广金5 等一系列探井，该系列探井在蓬莱镇组都获得了较好的工业油气流，为油公司增储上产提供了重要支撑。

1 基本地质概况

1.1 构造特征

德阳地区构造位置处于川西坳陷东斜坡带构造弱变形区，构造圈闭及断层欠发育。西部为北东向展布的鸭子河构造带，北部为北东东向展布的孝泉～新场～丰谷构造带，东部为南北向展布的知新场～石泉场构造带，南部为新都～洛带构造带。斜坡内部发育有马井背斜构造、什邡鼻状斜坡、金堂鼻状斜坡等局部构造［6］（见下页图1）。

研究区内大断层不发育，主要表现为“深浅不连通”的特征，即深层断层通常终止于须家河组内部，浅层断层多终止于白田坝组底部（见下页图2）。而向斜周边断层较发育，主要有马井地区的F1断层、新都地区的新都断层、新场地区的青冈嘴断裂带以及龙泉山西断裂。前期研究及钻井证实，马井以及新场地区源岩断层，对德阳向斜侏罗系次生气藏成藏贡献大［8］。

1.2 地层特征

侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）：①上部、中部沉积岩性主要为棕褐、暗灰绿色泥岩与灰绿色（泥质）粉砂岩、细粒岩屑砂岩不等厚互层；②下部沉积岩性为棕褐、灰绿色泥岩与灰绿色含钙中粒（富）岩屑砂岩、（含钙）细粒（富）岩屑砂岩、粉砂岩略等厚互层；③底部沉积岩性为绿灰色细粒岩屑砂岩，与下伏遂宁组呈整合接触。

1.3 储层特征

坳陷内部蓬莱镇组主要是一套河湖三角洲沉积，有利沉积微相主要以分流河道为主，局部有河口坝发育（见图3）。岩性主要为中、细粒富岩屑砂岩，次为砂砾岩，分选性中等，次棱角状，单砂体厚在1.0m～15.0m 之间，最厚达35.0m；孔隙度为8%～15%，渗透率为0.5×10－3μm2～3×10－3μm2，属于典型的孔隙性储层。

2 气藏富集规律分析

经前期研究证实，川西坳陷浅中层天然气藏是典型的次生气藏，气源来自深层须家烃源岩，油气运移通道垂向上以断层为主，侧向上以砂体为主。浅中层天然气成藏模式为深层须家河组油气靠浮力或压差，顺断层幕式垂向运移至浅中层的构造圈闭、岩性圈闭或构造岩性复合圈闭内成藏［10］。

德阳向斜内蓬莱镇组钻井揭示，其油气富集不仅受控于河道砂体，还与其所处古今构造位置，圈闭条件以及砂体与断层接触关系等成藏地质条件及相互有机匹配关系密切［3］。

作者在本文通过德阳向斜内蓬莱镇组成功与失利井对比分析，从成藏地质条件入手，归纳总结出该区蓬莱镇组远源次生气藏存在如下几种富集规律：

（1）孔隙性砂体成藏期古构造位置较高，下倾方向与断层直接相接，同时砂体现今构造高部位尖灭，形成岩性圈闭（见下页图4）。

成藏期古构造控制油气运移方向，砂体与断层直接相接控制油气运移通道，砂体相互连通性，控制油气运移距离，岩性圈闭控制油气成藏区域与规模［11］。该类成藏模式受控于烃源岩断层、主河道砂体、古构造以及岩性圈闭。油气富集条件为：①低波阻抗有利储层发育；②断层断至须五（烃源层）；③成藏期砂体下倾方向与断层相接；④砂体上倾方向尖灭。该类成藏模式是马井地区蓬莱镇组典型的成藏模式之一，主要分布在德阳向斜以及马井什邡地区。从现今的断层、构造、砂体组合模式来看，砂体上倾方向与断层相接［9］。周边气田（中江沙溪庙组）证实这种“倒灌”成藏模式由于油气充注阻力较大，可能足以使得断层面开启，而使得油气散失而难以成藏。但马井地区典型钻井马蓬55D、马蓬12等都证实了产能可观，看似与邻区揭示的情况不同，但结合构造演化分析发现（见下页图5），马井地区蓬莱镇组成藏期是西高东低的一个单斜构造，现今表现出中部高的马井构造是后期构造运动调整形成的，故油气成藏期时，仍然是砂体下倾斜方向与烃源岩断层相接，属于正常充注。在后期构造调整后，由于该套砂体（组）在今构造高部位不发育，故油气难以向今构造高部位运移调整，形成岩性圈闭，这就是当前该砂体（组）在斜坡位置获得较高产能，而高部位无产的主要原因［5］。对比马井气田，什邡～德阳向斜现今表现也为一构造位置较低斜坡，可能发育与马井相似的成藏模式，前期完钻的什邡2、什邡5、什邡6、什邡7井获产就属于此模式。

（2）成藏期构造位置较高，源岩断层未与砂体直接相接，但与孔隙性储层临近或位于储层下方，砂体上倾方向尖灭或位于构造高部位，形成岩性圈闭，构造岩性复合圈闭（见下页图6）。

该类成藏模式受控于烃源岩断层、主河道砂体、构造以及圈闭。油气富集条件为：①低波阻抗有利储层发育；②断层下断至须五（烃源层）；③上断至储层下方；④砂体位于构造高部位或上倾方向尖灭。该类成藏模式是德阳向斜内什邡地区蓬莱镇组典型的主要成藏模式之一［12］。该类成藏模式，砂体与断层不直接相接，断层仅仅断至储层附近，油气长距离垂向运移主要靠断层，但当油气运移至储层（下方）附近，较段距离内，油气可以依靠浮力或扩散，运移至上覆出储层内。但钻井同时证实该内气藏，充满度不及断层与砂体直接相接的模式，单井日产能可能受到一定限制，如什邡3、什邡5等日产仅一万多方。

从德阳向斜侏罗系蓬莱镇组，远源次生气藏成藏模式分析可知，浅中层油气富集有如下特点：

（1）今构造位置不是高产富集的唯一因素，成藏期古构造、圈闭、储集物性优良的砂体、气源断层，以及它们之间的匹配关系，都是高产富集的重要因素。但如果储层（砂体）延伸至今构造高部位，则油气富集与构造位置高、低关系密切，否则仅受岩性控制［13］。

（2）成藏期砂体下倾方向与断层相接，是成藏的关键因素之一。“倒灌”成藏需要的压力足以使断面开启，而不利油气充注（后期成藏），但如果断层在储层下方，靠短距离扩散或浮力运移成藏，则可以不受此限制。

（3）毯式砂体（水下（扇）三角洲、或扇体）侧向运移能力较单一河道强，故遂宁组、部份蓬莱镇组气藏可能距离气源断层较远。

（4）周边是否存在大断层是浅中层气藏能否成藏的关键因素之一，因为深层须家河组气源要运移至浅中层成藏，主要的垂向运移通道需要断层提供，但短距离非断层控制的垂向侧向扩散是存在的［14］。

富集模式归纳如下页图7所示，从模式图7中可以看出，浅中层成藏受构造、砂体、气源断层，以及成藏期砂体与断层接触关系等因素共同控制（见图7）。